Расчет сосуда под давлением

[Kirilius83]

у нас недавно конструктор спроектировал узел высоконагруженный, и для проверки отправил модельки трех деталек в контору для расчета (по договору считаю нам), первая с третьей соединена через вторую. Там посчитали, выдали картинки красивые, таблицы с напряжениями - там все норм, максимальные напряжения в точке контакта с одной деталькой где по логике и должны быть, и далеки от предельно допустимых. Ну ок, конструктор успокоился и отдал чертежи в производство. Сделали, собрали, и стали испытывать - поставили в стенд и даванули гидроцилиндром. вроде выдержало, вроде норм, но на след день решили разобрать - оп ля, а оно не разбирается! Разрезали, глянули - ну а там в совсем другом месте металл потек и потому заклинило. А в расчетах в этом месте вообще напряжений нет  Я не знаю как ставилось ТЗ для расчета, кто именно напутал, и как вообще считалось, но факт на лицо - в результатах все с огромным запасом, а на практике, когда уже ручками контатные напряжения прикинули - перегруз в несколько раз от предела текучести, там впринципе другая конструкция нужна, первоначальная даже с увеличением размеров прочности не обеспечивает.

[Ё]

 Ну, не сегодня это началось... Лет 30 назад один академик говорил: "Слепых не учат живописи, глухих - музыке... А на конструкторов набирают всех подряд! Учите, преподаватели!"

[Алхимик]

С академиком бы не согласились глухие композиторы и слепые художники. На  конструкторов берут всех у кого есть диплом об образовании, следовательно тут косяк именно в образовании которое выдает такие дипломы. И навыки и знания конкретного человека с дипломом уже вторичны для работы по этой вакансии, а если копнуть еще глубже, то может вообще отдельный конструктор человек не виноват

[Ё]

 Академик был зав. профилирующей кафедры, которая получала "полено" после трЁх курсов обще-инженерного обучения. И кафедра ДОЛЖНА БЫЛА по своему предназначению, определЁнному государством, делать из "полена" хоть какое-то "Буратино". Т.е.: вопрос именно об инженерном образовании.

[Алхимик]

Откуда получало полено? Часом не со второго - первого курса? То что Папа Карло (зав. кафедры) не обработал полено за 3 курса и не сделал из Буратино человека кто виноват?))
Наверное из-за не хватки кадров решались на крайние меры и пропускали всех?))

Не понимаю, вместо того чтобы повышать требования к кандидатам, мы их снижаем, а потом жалуемся, что на выходе имеем большое количество кадров, которые отвечают требованиям, которые мы же и заложили , но итог нас все равно не устраивает)))) Хотим дешевые, качественные кадры и чтобы они появлялись по щелчку пальцев 

[Ё]

Откуда получало полено? Часом не со второго - первого курса? То что Папа Карло (зав. кафедры) не обработал полено за 3 курса и не сделал из Буратино человека кто виноват?))
Наверное из-за не хватки кадров решались на крайние меры и пропускали всех?))

...

"Папа Карло" получал "чурбаки" после третьего курса. На их "заготовку" и "оцилиндровку" он, как ни бился вплоть до МВиССО, повлиять никак не мог! Из всего "дозволенного" влияния был только один семестр первого курса с предметом: "Введение в специальность"! Там можно было только попытаться убедить "бурелом" свалить на др. специальность.
А какя там "нехватка кадров" могла быть в СССР, когда "плюнешь в рожу, а попадЁшь - в инженера"!

[Goran]

... вздутие фланца. Остальное все посчитано, испытано, все работает.
Резиновые кольца держат ...Фланец же немножко поддувает.
...
Как ..

Действительно как?
- ,, тонкий,, шибер - не гнет.
- подвиждая кинематика - ,, не клинит,,
- резинки шарниров - держат,
А вот ,, толстый, железный,, фланец - вздувается!

[Ё]

  Ну, что Вы сразу: "вздувается"? Говорит же Вам: "Фланец же немножко поддувает"!

[Goran]

  Ну, что Вы сразу: "вздувается"? Говорит же Вам: ..."!

Без диэрезиса, у Вас "глаз замыливается"?

.... Но мой основной вопрос в расчете именно на вздутие фланца. ...

[Leadstar]

Действительно как?
- ,, тонкий,, шибер - не гнет.
- подвиждая кинематика - ,, не клинит,,
- резинки шарниров - держат,
А вот ,, толстый, железный,, фланец - вздувается!

-Шибер посчитать проще (при тех же мех свойствах, что и у корпуса, шибер бы выгнуло, но только при условии наличия давления лишь с одной стороны. для равновесия давления шибер имеет спускной канал, и после этого его не должно вообще выгибать, т.к. давление со всех сторон на тело действует равномерно).  У шибера же твердость 50HRC (сигма временное около полутора тысяч МПа).
-Кинематика при прямых шибере и фланце не клинит, т.к. шибер не соприкасается напрямую с этими деталями (там соединение фторопласт-металл для лучшего скольжения).
-Про шарниры не понял.
-Фланец поддувает при изготовлении из, например, 09Г2С.

Основной вопрос как посчитать деформацию, которая не вызовет ослабления резинового уплотнения либо соединения фторопласта с металлом. Ответив на этот вопрос, можно узнать необходимую толщину при известных механических свойствах металла.

[Goran]

...
-Про шарниры не понял.
...

Кинематика-шарниры-зазоры. "Щели" выходящие наружу требуют уплотнения. Вы утверждаете, что уплотнение динамики держат тестовое давление, а уплотнение статики - "поддувает". Может дело в классе прочности болтов?

...
Основной вопрос как посчитать деформацию, которая не вызовет ослабления резинового уплотнения ...

РД 26-15-88 Вам в помощь

[Kirilius83]

У шибера же твердость 50HRC (сигма временное около полутора тысяч МПа).

а закалка на деформацию не влияет  т.к. в формуле деформации сигма не участвует.
хотя влияет на максимально допустимую деформацию - в смысле предел упругости.

так что если критичны именно деформации - прочность стали неважна, у всех модуль упругости практически одинаков. и замена 09Г2С на каленую 40Х заклинивание врятли уберет. именно поэтому в строительстве не применяют каленые балки - нет смысла, ст3 точно так же гнется.

[Ё]

...
так что если критичны именно деформации - прочность стали неважна, у всех модуль упругости практически одинаков. и замена 09Г2С на каленую 40Х заклинивание врятли уберет. именно поэтому в строительстве не применяют каленые балки - нет смысла, ст3 точно так же гнется.

Во! М.б., и применяли бы термообработанные конструкции в строительстве, но: там, по некоторым причинам, нужно ОГРАНИЧИВАТЬ деформации! В частности: чтоб люди не страдали "морской ( и "медвежьей"! ) болезнью"!

Но тут речь не совсем о том.
1) Весь "лопух" шибера нагружен давлением только на площадке сечения патрубков.
2) "Аффтар", скорей всего, озабочен деформациями ЛИТЫХ фланцев с патрубками. Оно и понятно: литые детали не должны быть плоскими, как блины.
3) "Смущает" меня торцевое уплотнение фторопластовыми втулками... Фторопласт - текуч, непрочен... В общем: конструкция - "смутная"! А до какого давления ШАРОВЫЕ краны нонче бывают? По-крайней мере: оттуда неплохо бы взять ИДЕИ!

P.S.: э-э-э... Зря Кирилус поторопился! Хотелось бы получить ОСОЗНАННЫЙ ответ от "аффтара"...
P.P.S.: что можно посоветовать "аффтару" для "осознания"?.. Можно взять, например, банальную ножовку по дереву и соответствующий ей по толщине кусок "сыромятного" металлического листа. Зажать взятые предметы одним концом и гнуть: до какого-то предела деформации обе вещи будут принимать исходную форму после снятия нагрузки. А затем: принимать исходную форму будет только ножовка... Вопрос: ПОЧЕМУ?

[Goran]

а закалка на деформацию не влияет  ...
- прочность стали неважна, у всех модуль упругости практически одинаков....

Жаль термисты не в курсе. "Ловят градусы" добиваясь увеличения предел упругости .

[bull]

Goran, вы не поняли. Предел упругости меняется. Не меняется упругость в пределах соотв-х.

Т.е. закаленный металл теряет свою упругость при более высоких значениях нагрузок. Но пока упругость не потеряна, что сырой, что закаленный деформируются одинаково, если значение нагрузки не выходит за пределы упругости. Грубо говоря, прошел по балкам сырой и закаленной человек в 70кг - изогнулись одинаково и вернулись обратно в прежний вид. Прошел толстяк в 2 центнера, сырая балка "потекла", закаленная изогнулась сильнее, но после вернулась в прежний вид.

[Goran]

Goran, вы не поняли. Предел упругости меняется. Не меняется упругость в пределах соотв-х....

Все нормально понятО.

а закалка на деформацию не влияет  т.к. в формуле деформации сигма не участвует.
хотя влияет на максимально допустимую деформацию - в смысле предел упругости.

так что если критичны именно деформации - прочность стали неважна, у всех модуль упругости практически одинаков. и замена 09Г2С на каленую 40Х заклинивание врятли уберет. именно поэтому в строительстве не применяют каленые балки - нет смысла, ст3 точно так же гнется.

Модуль Юнга одинаков для сталей по той простой причине, что является коэффициентом пропорциональности между напряжением и деформацией, которые различны как для разных сталей, так и для одной но разной термообработки.

[Ё]

Все нормально понятО.Модуль Юнга одинаков для сталей по той простой причине, что является коэффициентом пропорциональности между напряжением и деформацией, которые различны как для разных сталей, так и для одной но разной термообработки.

Ну, допустим, он НЕОДИНАКОВ! Но его флуктуации незначительны для инженерной точности расчЁтов.

P.S.: а, вообще: Горан! И где Ваша Муза?!!

[Kirilius83]

3) "Смущает" меня торцевое уплотнение фторопластовыми втулками... Фторопласт - текуч, непрочен...

фторопласт (он же PTFE и тефлон) давно и успешно применяется в уплотнениях, причем там где резина слабовата.

Все нормально понятО.Модуль Юнга одинаков для сталей по той простой причине, что является коэффициентом пропорциональности между напряжением и деформацией, которые различны как для разных сталей, так и для одной но разной термообработки.

Насколько различны? Если подскажете подробные данные о влиянии термообработки - буду благодарен. Толком ничего не находил, везде этот вопрос умалчивается, разве что говорится о незначительности.
И даже если посчитать разницу в деформации для разных марок сталей (например сырая ст3 и закаленная 40Х) - там различия выходят даже не микроны, а иногда и доли микрон, что на порядки ниже точности замеров.

[Goran]

... И где Ваша Муза?!!

Весь сопромат забыт давным-давно
Ведь нынче через прОгиб меряют надежнось.
Теряясь в равенстве - что сталь равно бревно
Откинув напрочь формулы на прочность!

...
Насколько различны? Если подскажете подробные данные о влиянии термообработки - буду благодарен. Толком ничего не находил, везде этот вопрос умалчивается, разве что говорится о незначительности.
И даже если посчитать разницу в деформации для разных марок сталей (например сырая ст3 и закаленная 40Х) - там различия выходят даже не микроны, а иногда и доли микрон, что на порядки ниже точности замеров.

Допустимость того, что Вы пытаетесь измерить, определяется сотыми и тысячными долями. Обеспечивается данная "допустимость" классом прочности стали, а достигается упрочняющей обработкой. Откройте любой справочник по сталям, там есть все необходимые данные по механическим свойствам, в том числе и в зависимости от температуры отпуска.

[Leadstar]

C тем, что сигма временная на деформацию влияет слабо, соглашусь. Тут важнее сечение в опасных местах.
Но сигма временное становится важно после того, как потеряет надежность герметичное соединение седло-шибер, и среда будет давить на весь объем полости. На всю площадь шибера, а не только на площадь прохода и на всю площадь фланца, ограниченного резиновыми кольцом. За пределами кольца нарушается полная герметичность изделия.
Сигма временное при нарушении герметичности седла и шибера начнет влиять на текучесть шибера. Т.к. на нем внутренние напряжения в пике могут доходить до полутора тысяч МПа. Для этого и нужны 50 HRC.

Фторопластовые уплотнения стоят только в седле (вокруг диаметра прохода трубы) и служат, помимо герметичности (а в остальных местах для герметичности они вообще не служат) еще и для скольжения (см. коэф. скольжения фторопласт по металлу).
Рассчитать, с каким усилием нужно будет давить на фторопластовое уплотнение для обеспечения герметичности фторопластовое кольцо - металл, тоже пока до конца не решенная задача.